Protecao-Comando

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Série metalmecânica - eletromecânica
proteção e 
comandos
CONFEDERAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA – CNI
Robson Braga de Andrade
Presidente
DIRETORIA DE EDUCAÇÃO E TECNOLOGIA (DIRET)
Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti
Diretor de Educação e Tecnologia
Júlio Sérgio de Maya Pedrosa Moreira
Diretor Adjunto de Educação e Tecnologia
SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL (SENAI)
Conselho Nacional
Robson Braga de Andrade
Presidente 
SENAI – Departamento Nacional
Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti
Diretor-Geral
Gustavo Leal Sales Filho
Diretor de Operações
Sérgio Moreira
Diretor Adjunto
Série metalmecânica - eletromecânica
proteção e 
comandos
SENAI – DN
Serviço Nacional de 
Aprendizagem Industrial 
Departamento Nacional
Sede
Setor Bancário Norte • Quadra 1 • Bloco C • Edifício Roberto 
Simonsen • 70040-903 • Brasília – DF • Tel.: (0xx61) 3317-
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© 2014. SENAI – Departamento Nacional
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Esta publicação foi elaborada pela equipe do Núcleo de Educação a Distância do SENAI de 
Santa Catarina, com a coordenação do SENAI Departamento Nacional, para ser utilizada por 
todos os Departamentos Regionais do SENAI nos cursos presenciais e a distância.
SENAI Departamento Nacional 
Unidade de Educação Profissional e Tecnológica – UNIEP
SENAI Departamento Regional de Santa Catarina 
Núcleo de Educação – NED
 
 
 
 
 
 
 
 
FICHA CATALOGRÁFICA 
 _ _ _ _ ____ __ _ __ __ _ 
 
S491 
Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Nacional. 
Proteção e comandos / Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. 
Departamento Nacional, Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. 
Departamento Regional de Santa Catarina. Brasília : SENAI/DN, 2014. 
60 p. : il. color. (Série metalmecânica. Eletromecânica) 
 
 
 
 
 
1. Disjuntores elétricos. 2. Instalações elétricas. 3. Mecanismo de distribuição 
elétrica. I. Título. II. Série. 
 
 CDD 621.31924 
 CDU 621.316 
 
 
Lista de figuras e quadros
Figura 1 - Elementos de um contator .......................................................................................................................12
Figura 2 - Diagrama esquemático de um contator ..............................................................................................13
Figura 3 - Identificação de terminais de potência ................................................................................................13
Figura 4 - Identificação dos contatos auxiliares ....................................................................................................13
Figura 5 - Relés auxiliares ..............................................................................................................................................15
Figura 6 - Diagrama de tempo do relé com retardo na energização ............................................................16
Figura 7 - Diagrama de tempo de um relé com retardo na desenergização ..............................................17
Figura 8 - Diagrama do relé de tempo estrela-triângulo ...................................................................................17
Figura 9 - Tipos de botoeiras ........................................................................................................................................19
Figura 10 - Lâmpada de sinalização ..........................................................................................................................20
Figura 11 - Disjuntor monofásico ...............................................................................................................................24
Figura 12 - Composição dos fusíveis D .....................................................................................................................25
Figura 13 - Componentes do fusível Diazed ..........................................................................................................26
Figura 14 - Fusível NH .....................................................................................................................................................26
Figura 15 - Disjuntor motor ..........................................................................................................................................27
Figura 16 - Lâmina bimetálica .....................................................................................................................................28
Figura 17 - Representação dos relés de sobrecarga ............................................................................................29
Figura 18 - Parametrização do relé de sobrecarga ...............................................................................................29
Figura 19 - Identificação dos terminais do relé de sobrecarga ........................................................................30
Figura 20 - Identificação dos terminais auxiliares ................................................................................................32
Figura 21 - Exemplo de aplicação do contato de selo ........................................................................................32
Figura 22 - Intertravamento de um circuito com reversão motor trifásico .................................................33
Figura 23 - Exemplo de proteção de circuitos elétricos .....................................................................................34
Figura 24 - Diagrama de potência e de comando ................................................................................................38
Figura 25 - Ligação estrela com tensão de triângulo (UΔ) ................................................................................39
Figura 26 - Ligação triângulo com tensão de triângulo .....................................................................................39
Figura 27 - Diagrama de potência e comando partida estrela-triângulo ....................................................40
Figura 28 - Diagrama de potência e de comando de uma partida compensadora .................................41
Figura 29 - Inversor de frequência .............................................................................................................................42
Figura 30 - Circuito de um inversor de frequência ...............................................................................................43
Figura 31 - Curva representativa da variação U/f1 ................................................................................................44
Figura 32 - IHM (Interface homem máquina) ........................................................................................................46
Figura 33 - Soft-starter ....................................................................................................................................................47
Figura 34 - Diagrama de blocos simplificados .......................................................................................................48
Figura 35 - Rampa de tensão na aceleração ...........................................................................................................49
Figura 36 - Curva de tensão na desaceleração ......................................................................................................49
Figura 37 - Limitação de corrente ..............................................................................................................................50
Quadro 1 - Categorias de emprego de contatores conformeIEC 947-4 .......................................................15
Quadro 2 - Identificação de botoeiras ......................................................................................................................19
Quadro 3 - Identificação de sinaleiros ......................................................................................................................21
Quadro 4 - Vantagens e desvantagens do método partida direta .................................................................38
Quadro 5 - Vantagens e desvantagens do método partida estrela-triângulo ...........................................40
Sumário
1 Introdução ..........................................................................................................................................................................9
2 Componentes para instalações elétricas industriais .........................................................................................11
2.1 Contatores ......................................................................................................................................................11
2.2 Relés auxiliares .............................................................................................................................................15
2.3 Relés de tempo ............................................................................................................................................16
2.4 Botoeiras e sinaleiros .................................................................................................................................18
3.1 Disjuntores .....................................................................................................................................................23
3 Componentes de proteção para instalações elétricas e circuitos de comando......................................23
3.2 Fusíveis ............................................................................................................................................................25
3.3 Disjuntor motor ............................................................................................................................................27
3.4 Relé de sobrecarga......................................................................................................................................28
3.5 Relé falta de fase ..........................................................................................................................................30
3.6 Relé de sequência de fase ........................................................................................................................31
3.7 Circuitos de comandos elétricos ............................................................................................................31
3.7.1 Simbologia numérica ..............................................................................................................31
3.7.2 Contato de selo ..........................................................................................................................32
3.7.3 Intertravamento ........................................................................................................................33
3.7.4 Proteção de circuitos elétricos .............................................................................................34
4 Chaves de partida ..........................................................................................................................................................37
4.1 Partida direta .................................................................................................................................................37
4.2 Partida estrela-triângulo ..........................................................................................................................39
4.3 Partida compensadora ..............................................................................................................................41
4.4 Chaves de partidas eletrônicas ...............................................................................................................42
4.4.1 Inversor de frequência ............................................................................................................42
4.4.2 Soft-starter...................................................................................................................................47
5 REFERÊNCIAS ...................................................................................................................................................................53
6 MINICURRÍCULO DO AUTOR ......................................................................................................................................55
7 Índice ..................................................................................................................................................................................57
1
Introdução
Olá! Seja bem-vindo à unidade curricular Proteção e Comandos. Este conteúdo faz parte 
do módulo específico do curso de Atualização Tecnológica para Docentes em Eletromecânica 
(área de Metalmecânica) na Modalidade a Distância.
Nesta unidade curricular você aprenderá a interpretar projetos elétricos e automação in-
dustrial para montagem e manutenção de sistemas elétricos industriais. Também saberá como 
dimensionar, selecionar e instalar componentes e acionamentos eletromecânicos para monta-
gem e manutenção de sistemas elétricos industriais.
Ao final da unidade curricular, você também estará apto a interpretar e aplicar normas téc-
nicas (NBRs e normas da concessionária para instalações elétricas industriais) regulamenta-
doras e de preservação ambiental, além de interpretar desenhos técnicos eletromecânicos, 
catálogos, manuais e tabelas técnicas. Além disso, saberá identificar os dispositivos de siste-
mas elétricos, os dispositivos de sistemas de automação e utilizar sistemas de medição. Out-
ras competências adquiridas ao final deste estudo estão relacionadas à aplicação de softwares 
específicos, parametrização de inversores de frequência e soft-starter, elaboração de leiautes, 
diagramas e esquemas de sistemas elétricos e aplicação de conceitos de tecnologia dos mate-
riais elétricos.
Bons estudos!
2
Componentes para instalações elétricas 
industriais
Neste capítulo você conhecerá os componentes elétricos que são aplicados em instalações 
elétricas residenciais e industriais. Fique ligado, pois é muito importante entender o funciona-
mento e a aplicação dos componentes que serão abordados a seguir.
Ao final deste capítulo, você terá subsídios para:
a) conhecer o funcionamento dos componentes elétricos;
b) aplicar corretamente cada um desses componentes.
Inicialmente você conhecerá o contator, que é um dos componentes mais utilizados em 
instalações elétricas industriais.
2.1 Contatores
O contator é caracterizado como uma chave não manual, eletromagnética, com uma única 
posição de repouso, capaz de estabelecer, conduzir e interromper correntes em condições nor-
mais nos circuitos.
É constituído de uma bobina que, quando alimentada, cria um campo magnético no núcleo 
fixo, que atrai o núcleo móvel, fechando assim o circuito. Tirando a alimentação dos terminais 
da bobina, o campo magnético é interrompido, provocando o retorno do núcleo por molas. 
Observe na figura a seguir os elementos que compõem os contatores.
proteção e comandos12
Contator1
Blocos de contatos
auxiliares laterais2
Temporizador pneumático8
Relé de sobrecarga9Blocos de contatos
auxiliares laterais
2
Bloco de contato
auxiliar frontal 4
Temporizador
eletrônico
5
Bloco supressor 6
Bloco de retenção mecânica 7
Intertravamento
mecânico
3
Figura 1 - Elementos de um contator
Fonte: http://ge.bpsinternet.com.br/produtos/reles-contatores/cl/
Analisada a figura anterior, você pôde perceber que umcontator é composto 
por vários elementos e acessórios. Os quatro elementos principais são: bobina, 
núcleo de ferro, contato e mola. Veja na figura a seguir as características básicas 
de cada um deles:
•	Bobina: representa a entrada de controle do contator em que, ao ser liga-
da a uma fonte de tensão, circula uma corrente elétrica, criando um campo 
magnético que envolve o núcleo de ferro. No momento de energização da 
bobina, ocorre um pico de corrente aproximadamente dez vezes maior que 
a corrente nominal da bobina. 
•	Núcleo de ferro: composto de uma parte fixa e uma parte móvel; o núcleo 
móvel é atraído para dentro da bobina por meio da ação de um campo mag-
nético; nele estão acoplados os contatos móveis. (FRANCHI, 2008, p. 135).
•	Contato: é composto pelos contatos fixos e contatos móveis; com o movi-
mento do núcleo móvel os contatos móveis são atraídos para os fixos, mu-
dando, assim, a condição inicial dos mesmos.
•	Mola: responsável por levar de volta o contato móvel à posição de repouso 
quando a bobina for desenergizada; quando cessa o campo magnético, cria-
do pela bobina, a mola torna-se mais forte que o núcleo forçando o mesmo 
a retornar à posição inicial. A figura a seguir representa o esboço de um con-
tator.
2 Componentes para instalações elétriCas industriais 13
Bobina
Mola
Ip
Ip
Ip Núcleo Fixo
Núcleo Móvel
Contato Fixo
Contato Móvel
Figura 2 - Diagrama esquemático de um contator
Fonte: Franchi (2008)
Num contator podemos definir dois tipos principais de circuitos utilizados em 
acionamentos eletromecânicos:
I. Circuito principal: os contatos principais em estado fechado desempenham 
a função de ligação entre a rede e a carga conduzindo a corrente ao circuito prin-
cipal. Os contatos principais nos contatores geralmente serão em número de três, 
quatro eventualmente e, em casos específicos, dois e até um. (VAZ, 2010, p. 66).
REDE
CARGA
1L1
2T1 4T2 6T3
3L2 5L3
Figura 3 - Identificação de terminais de potência
Fonte: Vaz (2010)
II. Circuito auxiliar: os contatos auxiliares são dimensionados para exercer a 
função de comutação de circuitos auxiliares de comando, sinalização e intertra-
vamento. Podem ser do tipo NA (normalmente aberto), ou NF (normalmente fe-
chado).
13
14 22 32 44
21 31 43
Figura 4 - Identificação dos contatos auxiliares
Fonte: Adaptado de Weg (2007a)
proteção e comandos14
Os contatores de força devem ser compatíveis com a potência e o tipo da car-
ga que eles irão acionar, caso contrário, poderão ser danificados. Observe o qua-
dro a seguir:
TIpo de 
CorrenTe
CaTegorIas de 
emprego aplICações TípICas
CA
AC – 1
Manobras leves; carga ôhmica ou pouco indutiva 
(aquecedores, lâmpadas incandescentes e fluorescentes 
compensadas).
AC – 2
Manobras leves; comando de motores com anéis coleto-
res (guinchos, bombas, compressores). Desligamento em 
regime.
AC – 3
Serviço normal de manobras de motores com rotor gaiola 
(bombas, ventiladores, compressores). Desligamento em 
regime.*
AC – 4
Manobras pesadas. Acionar motores com carga plena; 
comando intermitente (pulsatório); reversão à plena 
marcha e paradas por contracorrente (pontes rolantes, 
tornos etc.).
AC – 5a
Chaveamento de controle de lâmpadas de descargas 
elétricas.
AC – 5b Chaveamento de lâmpadas incandescentes.
AC – 6a Chaveamento de transformadores.
AC – 6b Chaveamento de bancos de capacitores.
AC – 7a
Aplicações domésticas com cargas pouco indutivas e 
aplicações similares.
AC – 7b Cargas motoras para aplicações domésticas.
AC – 8a
Controle de compressor-motor hermeticamente refrige-
rado com reset manual para liberação de sobrecarga.**
AC – 8b
Controle de compressor-motor hermeticamente refrige-
rado com reset automático para liberação de sobrecar-
ga.**
AC – 12
Controle de cargas resistivas e cargas de estado sólido 
com isolamento através de acopladores ópticos.
AC – 13
Controle de cargas de estado sólido com transformadores 
de isolação.
AC – 14 Controle de pequenas cargas eletromagnéticas (< 72 VA).
AC – 15 Controle de cargas eletromagnéticas (> 72 VA).
CC
DC – 1
Cargas não indutivas ou pouco indutivas (fornos de 
resistência).
DC – 3
Motores CC com excitação independente: partindo em 
operação contínua ou em chaveamento intermitente. 
Frenagem dinâmica de motores CC.
DC – 5
Motores CC com excitação série: partindo em operação 
contínua ou em chaveamento intermitente. Frenagem 
dinâmica de motores CC.
2 Componentes para instalações elétriCas industriais 15
DC – 6 Chaveamento de lâmpadas incandescentes.
DC – 12
Controle de cargas resistivas e cargas de estado sólido 
através de acopladores ópticos.
DC – 13 Controle de eletroímãs.
DC – 14
Controle de cargas eletromagnéticas que têm resistores 
de economia no circuito.
* A categoria AC – 3 pode ser usada para regimes intermitentes ocasionais por um período de tempo 
limitado como em set-up de máquinas; durante tal período de tempo limitado o número de opera-
ções não pode exceder cinco por minuto ou mais que dez em um período de dez minutos.
** Motor-compressor hermeticamente refrigerado é uma combinação que consiste em um compres-
sor e um motor, ambos enclausurados em um invólucro, com eixo não externo, sendo que o motor 
opera nesse meio refrigerante.
Quadro 1 - Categorias de emprego de contatores conforme IEC 947-4
Fonte: Weg (2007a)
O quadro acima apresenta as categorias de aplicação para contatores. É muito 
importante que essas aplicações sejam seguidas para evitar que a vida útil do 
componente seja reduzida e para garantir o funcionamento correto do circuito.
2.2 relés auxiliares
Dentro dos circuitos de acionamento de máquinas, é comum encontrar relés 
auxiliares, que servem para executar a função de controle de acionamentos, alar-
me, proteção, alimentação de solenoides etc. São de extrema importância para 
manobras de cargas elétricas, pois permitem a combinação lógica no comando, 
bem como a separação do circuito de potência e comando.
Figura 5 - Relés auxiliares
Fonte: http://www.findernet.com/ro/node/42994
proteção e comandos16
Os relés auxiliares são utilizados na automação de máquinas, processos indus-
triais, especialmente em sequenciamento, interrupções de comandos e chaves 
de partida. (VAZ, 2010, p. 79).
 CURIOSIDADE
Você já abriu um painel elétrico e se deparou com 
um relé auxiliar? Hoje existem relés auxiliares de 
vários formatos, e variam de fabricante para fabri-
cante, sendo que alguns possuem mais ou menos 
contatos, dependendo da sua aplicação.
2.3 relés de tempo
Os relés de tempo são mais conhecidos como temporizadores. São dispositi-
vos de controle de tempo de curta duração que têm como finalidade fornecer um 
sinal de saída conforme sua função e o tempo ajustado. 
A seguir, você conhecerá os tipos mais comuns de relés de tempo utilizados 
na indústria: 
I - relé de tempo com retardo na energização
Com a energização dos terminais de alimentação (A1-A2/A3-A2), inicia-se 
a contagem do tempo (t) ajustado no dial. Depois de transcorrido esse tempo, 
ocorrerá a comutação dos contatos de saída, permanecendo nessa posição até 
que a alimentação seja interrompida. (VAZ, 2010, p. 79).
T
a
Alimentação
Saída (contatos)
b
a - Instante de comutação dos contatos
b - Retorno para a posição de repouso
T - Temporização ajustado no dial
Figura 6 - Diagrama de tempo do relé com retardo na energização
Fonte: Franchi (2008)
II - relé de tempo com retardo na desenergização
2 Componentes para instalações elétriCas industriais 17
Os temporizadores com retardo na desenergização comutam seus contatos 
após ser retirada a alimentação dos terminais da sua bobina (A1-A2/A3-A2) e 
mantêm-se durante o tempo (t) ajustado no dial. Observe a figura a seguir:
T
a
Alimentação
Saída (contatos)
b
Figura 7 - Diagrama de tempo de um relé com retardo na desenergização
Fonte: Adaptado de Franchi (2008)
III - relé de tempo estrela-triângulo (Y-Δ)
Especialmente desenvolvido para ser utilizado em chaves de partida estrela-
-triângulo, possui dois circuitos de temporizaçãoem separado. O primeiro circui-
to permite ajustar apenas o controle de tempo que executa a conexão estrela, e o 
segundo, com tempo preestabelecido e fixo (100ms), para o controle do contator 
que faz a ligação das bobinas em triângulo.
RT-RE
RT-RE
A1
25
16 18 A2
A2
Y ∆
16 18 26 28
A1 A3 15 25
26 28
A315
Po
si
çã
o 
do
s 
te
rm
in
ai
s
D
ia
gr
am
a
T1
T2
ba
ba
Alimentação
Tempo Y
Tempo ∆
Contator ∆
Contator Y
Alimentação: A1-A2/A3-A2.
Saída 1: Contato Estrela
15 - Contato comum
16 - Contato NF
18 - Contato NA
Saída 2: Contato Triângulo
25 - Contato comum
26 - Contato NF
28 - Contato NA
Figura 8 - Diagrama do relé de tempo estrela-triângulo
Fonte: Adaptado de Weg (2007a)
Entenda como ocorre seu funcionamento: com a energização dos terminais de 
alimentação A1-A2/A3-A2, o contato de saída estrela (15–18) comuta instantane-
amente, permanecendo os terminais acionados durante todo o tempo (t1) ajus-
tado no dial. Depois de transcorrida a temporização ajustada, o contato estrela 
proteção e comandos18
retorna ao repouso (15–16), iniciando a contagem do tempo (t2) fixo de 100ms; 
ocorrido o tempo (t2), os contatos de saída triângulo (25–28) serão acionados e 
permanecem acionados até que a alimentação seja interrompida.
Casos e relatos
manutenção no contator da partida estrela-triângulo
Um estudante que trabalhava com manutenção elétrica pegou os registros 
de manutenção de uma máquina e percebeu que era comum estragar um 
contator que faz a partida estrela-triângulo. Ele fez o questionamento para 
o professor e o professor perguntou: O temporizador é estrela-triângulo ou 
é com retardo na energização? O temporizador com retardo na energiza-
ção não dá o tempo entre as trocas da ligação estrela para a triângulo. Isso 
sobrecarrega o contator e diminui a sua vida útil. O temporizador estrela-
-triângulo não provoca esse efeito, fazendo com que o contator dure mais 
tempo.
2.4 Botoeiras e sinaleiros
As botoeiras são chaves elétricas acionadas manualmente que apresentam, 
geralmente, um contato aberto e outro fechado. Possuem encaixe universal, nor-
malmente três, para blocos de contatos NA ou NF. Alguns modelos possuem su-
perfície translúcida para o encaixe de soquetes de lâmpadas, integrando a função 
de sinalizador. De acordo com o tipo de sinal a ser enviado ao comando elétrico, 
as botoeiras são caracterizadas como pulsadoras ou com trava.
As botoeiras pulsadoras invertem seus contatos mediante o pulso no botão, 
retirando a ação pulsante ele retorna, por meio de uma mola, para sua posição 
inicial. 
As botoeiras com trava também invertem seus contatos mediante o aciona-
mento, mas para retorná-la é necessário acioná-la novamente no sentido contrá-
rio. Outro tipo de botoeira com trava, utilizado como botão de emergência, é o 
botão do tipo cogumelo, também conhecido como botão soco-trava.
2 Componentes para instalações elétriCas industriais 19
Figura 9 - Tipos de botoeiras
Fonte: Do autor (2014)
Agora, observe no quadro a seguir a identificação de botões segundo IEC 73 
e VDE 0199. Perceba que cada cor possui um significado diferente e é usada para 
sinalizar situações específicas.
Identificação de Botões segundo IeC 73 e Vde 0199
Cores sIgnIfICado aplICações TípICas
Vermelho• Parar, desligarEmergência •	Parada de um ou mais motores;•	Parada de unidades de uma máquina;•	Parada de ciclo de operação;•	Parada em caso de emergência;•	Desligar em caso de sobreaquecimento perigoso.
Verde•
Partir, ligar, pulsar
•	Partida de um ou mais motores;
•	Partir unidades de uma máquina;
•	Operação por pulsos;
•	Energizar circuitos de comando.
Preto•
Amarelo• Intervenção •	Retrocesso;•	Interromper condições anormais.
Azul• Qualquer função, 
exceto as acima
•	Reset de relés térmicos;
•	Comando de funções auxiliares que não tenham correla-
ção direta com o ciclo de operação da máquina. Branco•
Quadro 2 - Identificação de botoeiras
Fonte: Weg (2007a)
proteção e comandos20
Já os sinaleiros são indicadores luminosos utilizados na sinalização visual de 
eventos ocorridos ou prestes a ocorrer.
Figura 10 - Lâmpada de sinalização
Fonte: Do autor (2014)
 SAIBA 
 MAIS
A Siemens é uma empresa alemã que fabrica diversos com-
ponentes para comando e proteção. Saiba mais visitando 
o site <http://www.industry.siemens.com.br/automation/
br/pt/dispositivos-baixa-tensao/Pages/dispositivos-baixa-
-tensao.aspx.>
Assim como nas botoeiras, os sinaleiros também identificam diferentes aplica-
ções por meio de cores. Observe o quadro a seguir.
2 Componentes para instalações elétriCas industriais 21
Identificação de sinaleiros segundo IeC 73 e Vde 0199
Cores sIgnIfICado aplICações TípICas
Vermelho• Condições anormais, perigo ou alarme •	Temperatura excede os limites de segurança.•	Aviso de paralisação (ex.: sobrecarga).
Amarelo• Atenção, cuidado •	O valor de uma grandeza aproxima-se de seu limite.
Verde• Condição de serviço segura •	Indicação de que a máquina está pronta para operar.
Branco• Circuitos sob tensão, funcionamento normal •	Máquina em movimento.
Azul• Informações espe-ciais, exceto as acima •	Sinalização de comando remoto.•	Sinalização de preparação da máquina.
Quadro 3 - Identificação de sinaleiros
Fonte: Weg (2007a)
Vale ressaltar que os sinalizadores são empregados, geralmente, em locais de 
boa visibilidade que facilitem a sua visualização.
reCapitulando
Neste capítulo você conheceu o funcionamento e a aplicação dos dispo-
sitivos mais utilizados em circuitos elétricos. No próximo capítulo você 
estudará os dispositivos para proteção desses circuitos; fique atento, pois 
este capítulo é muito interessante e importante para garantir a segurança 
e o bom funcionamento das instalações elétricas.
3
Componentes de proteção 
para instalações elétricas e 
circuitos de comando
As instalações elétricas devem possuir dispositivos de proteção que sejam acionados no 
caso de acontecer alguma anomalia e/ou problema técnico. Para que essa proteção seja execu-
tada de maneira efetiva é necessário que você conheça a aplicação correta de cada componen-
te de proteção. Neste capítulo você conhecerá o funcionamento e a aplicação de cada um des-
ses componentes, bem como conhecerá alguns passos importantes para elaborar e interpretar 
circuitos elétricos utilizados em automação.
Ao final deste capítulo, você terá subsídios para:
a) identificar corretamente qual a aplicação de cada componente;
b) efetuar ajustes e substituição de componentes com algum tipo de defeito;
c) elaborar circuitos elétricos;
d) identificar possíveis falhas em circuitos elétricos.
Inicialmente você conhecerá o funcionamento e a aplicação dos disjuntores, utilizados para 
executar a proteção dos circuitos elétricos.
3.1 Disjuntores
São os dispositivos de proteção de circuitos mais comuns em baixa tensão. Na maioria das 
aplicações, são termomagnéticos, equipados com disparo térmico (proteção contra sobrecarga 
– característica de longa duração) e disparo eletromagnético (proteção contra curto-circuito – 
característica instantânea). (BISONI, 2010, p. 26).
A figura a seguir apresenta as características construtivas dos disjuntores. Observe.
proteção e comandos24
Figura 11 - Disjuntor monofásico
Fonte: http://satech.com.br/disjuntores/disjuntor-interior/
Com relação ao seu funcionamento, os disjuntores são acionados por meio 
da aplicação de uma força externa sobre um elemento, que tem como função 
acionar um conjunto de contatos principais e auxiliares, ao mesmo instante em 
que comprime um jogo de molas de abertura. Ao final do percurso do mecanismo 
de acionamento, uma trava mantém o sistema de posição dos contatos fechado 
e as molas de abertura comprimidas. Um comando de abertura, diretamente no 
mecanismo ou por meio do sistema de disparo, provocará o destravamento do 
mecanismo que ocasionará a separação brusca dos contatos fechados devido à 
liberação das molas de abertura comprimidas. Com a abertura dos contatos prin-
cipais, é ocasionada uma interrupção de correnteno circuito que tem valor máxi-
mo denominado capacidade de interrupção.
Os disjuntores apresentam uma curva específica que define a sua característi-
ca de disparo. Acompanhe. 
Curva B: tem como característica o disparo instantâneo para correntes de três 
a cinco vezes a corrente nominal. Com esta característica, tem sua aplicação prin-
cipal voltada para a proteção de cargas resistivas. Exemplo: chuveiros, torneiras 
elétricas etc.
Curva C: têm como característica o disparo instantâneo para correntes de cin-
co a dez vezes a corrente nominal. Com esta característica, possuem a função de 
proteger cargas indutivas. Exemplo: lâmpadas fluorescentes, circuitos com cargas 
motrizes etc.
 FIQUE 
 ALERTA
Para especificar tecnicamente um disjuntor há a necessi-
dade de informar a corrente nominal, capacidade de inter-
rupção de curto-circuito e a curva de disparo (B ou C).
3 Componentes de proteção para instalações elétriCas e CirCuitos de Comando 25
3.2 Fusíveis
Têm como função principal a proteção contra curto-circuito, atuam também 
como limitadores das correntes de curto-circuito. Seu funcionamento baseia-se 
na fusão de um elemento fusível devidamente projetado que abre o circuito elé-
trico no caso da ocorrência de algum curto-circuito.
 O fusível é formado basicamente por um fio ou uma lâmina, geralmente de 
cobre, prata, chumbo, estanho ou outra liga, alojado no interior do seu corpo, que 
é geralmente de porcelana, inteiramente fechado, de maneira que não deixe pe-
netrar o ar; pode assumir diversas formas, de acordo com a sua corrente nominal. 
Os fusíveis possuem ainda um elemento indicador de operação, possibilitando 
ao profissional observar seu estado de funcionamento. É envolvido por completo 
por um material granulado extintor, utilizando-se, em geral, areia de quartzo com 
granulometria adequada.
Existem alguns critérios para classificar um fusível, os mais utilizados são o da 
tensão de alimentação (baixa ou alta tensão) e o das características de interrup-
ção (retardados ou ultrarrápidos). Também podem ser classificados de acordo 
com sua forma construtiva; basicamente existem duas formas, tipo D (diametral) 
e tipo NH (alta capacidade, baixa tensão).
Sinalizador
Areia de
Quartzo
Contato inferior
interno
Elo fusível
Corpo do fusível
(Cerâmica)
Contato inferior
externo
Figura 12 - Composição dos fusíveis D
Fonte: Adaptado de Weg (2007a)
Os fusíveis tipo D (diametral) estão disponíveis em diversas correntes nor-
malizadas (dependendo do fabricante), com capacidade de ruptura de acordo 
com a corrente do fusível de 100kA, 70kA e 50kA e tensão máxima de 500V. A 
figura a seguir mostra um fusível tipo D.
proteção e comandos26
Figura 13 - Fusível Diazed
Fonte: http://www.luxtil.com.br/images/FUSIVEL_DIAZED_16A_RETARDADO_500V__.jpg?osCsid=64ff7a296d1549a7917f959
d6fe089d7
Já os fusíveis NH têm sua aplicação mais específica na indústria, em que são 
utilizados em circuitos com picos de corrente e onde existem cargas indutivas e 
capacitivas; suportam elevações de corrente durante certo tempo sem que ocorra 
a ruptura do elemento fusível. Estão disponíveis em diversos valores de correntes 
normalizadas (dependendo do fabricante), com capacidade de ruptura de 120kA 
e tensão máxima de 500V.
 SAIBA 
 MAIS
Saiba mais sobre os fusíveis no catálogo da Weg: <http://
ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-fusiveis-ar-e-gl-
-gg-50009817-catalogo-portugues-br.pdf>.
Figura 14 - Fusível NH
Fonte: http://www.intereng.com.br/media/imagens/upload/familia/678/fusivelbaixatensao_tipo-nh_jpg_600x400_q100.jpg
Conforme você pôde observar na figura anterior, os fusíveis NH são montados 
em bases com contatos facas e fabricados de 4 até 630A, porém seu custo é maior 
que o fusível tipo D. Para efetuar sua remoção há a necessidade de se usar um 
sacador especial.
3 Componentes de proteção para instalações elétriCas e CirCuitos de Comando 27
3.3 Disjuntor motor
São dispositivos de seccionamento e proteção contra sobrecarga e curto-
circuito. Possuem as mesmas características de um disjuntor termomagnético 
convencional, juntamente com a característica de retardo dos fusíveis retardados 
e um ajuste de corrente utilizado para efetuar o desarme no caso de sobrecarga.
Figura 15 - Disjuntor motor
Fonte: https://www.webeletrica.com.br/index.php?src=view/detalheProduto&cdprd=MTE3
Para a proteção contra sobrecarga, seu funcionamento consiste em bimetáli-
cos, que se baseia no princípio da dilatação térmica que os metais apresentam, 
ou seja, cada fase é ligada num componente bimetálico, que é formado por duas 
lâminas de metais diferentes soldadas entre si, quando há uma circulação de cor-
rente, as lâminas se aquecem, por meio do efeito joule, e se dilatam. Como temos 
dois metais diferentes, a dilatação de cada um também será diferente, com isso 
eles forçam as lâminas a se envergarem, assim quando a corrente ultrapassar cer-
to valor, um mecanismo de disparo faz com que o disjuntor seja desarmado. 
O dispositivo contra curto-circuito é formado por uma bobina que, quando 
atravessada por uma corrente de grande intensidade, gera um campo magnético 
atraindo uma peça magnética que desarma o disjuntor.
proteção e comandos28
 FIQUE 
 ALERTA
Sempre que um profissional capacitado for exercer algu-
ma atividade em circuitos protegidos por disjuntor motor 
é necessário que o mesmo seja bloqueado com cadeado 
de segurança, pois ele possui um mecanismo de aciona-
mento que possibilita seu bloqueio.
3.4 relé De sobreCarga
São dispositivos constituídos por um par de lâminas metálicas (um par por 
fase), com princípio de funcionamento baseado igual ao disjuntor motor. Tam-
bém são constituídos por um mecanismo de disparo contido num invólucro iso-
lante e com alta resistência térmica.
Figura 16 - Lâmina bimetálica
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A9_t%C3%A9rmico
São aplicados na proteção de um possível superaquecimento dos equipamen-
tos elétricos, como transformadores e motores.
É importante saber que o relé de sobrecarga não protege a linha no caso de 
acontecer um curto-circuito, portanto deve-se usá-lo sempre associado a fusíveis 
ou disjuntores para ter uma proteção completa do motor. A figura a seguir mostra 
3 Componentes de proteção para instalações elétriCas e CirCuitos de Comando 29
a representação esquemática de um relé térmico de sobrecarga e seus compo-
nentes, observe:
L1T1
96
95
2
1
3
4
5
6
7
98 97
L2T2 L3T3
Para rearme
automático
Para rearme
manual
1 - Botão de rearme
2 - Contatos auxiliares
3 - Botão de teste
4 - Lâmina bimetálica auxiliar
5 - Cursor de arraste
6 - Lâmina bimetálica principal
7 - Ajuste de corrente
Figura 17 - Representação dos relés de sobrecarga
Fonte: Franchi (2008)
Além dos componentes que você acabou de observar, ele ainda possui um bo-
tão localizado na parte central, que permite parametrizar a sua atuação de acordo 
com as seguintes funções, apresentadas na figura a seguir:
A
AUTO
HAND
H
Somente rearme automático
Rearme automático e possibilidade de teste
Rearme manual e possibilidade de teste
Somente rearme manual
Figura 18 - Parametrização do relé de sobrecarga
Fonte: Franchi (2008)
Seguindo a norma IEC 974, os terminais do circuito principal dos relés de so-
brecarga deverão ser identificados da mesma forma que os terminais de potência 
dos contatores. Já os terminais dos circuitos auxiliares deverão ser marcados da 
mesma forma que os de contatores, com funções específicas. O número de sequ-
proteção e comandos30
ência deve ser o “9” e, se uma segunda sequência existir, será identificada com o 
“0”. Acompanhe, na figura a seguir, a identificação dos terminais de potência e os 
auxiliares:
Duplo contato
Simbologia
Circuito Auxiliar Circuito de Potência
CARGA
REDE
96
98
95
97
1L1
2T1 4T2 6T3
3L2 5L3
Figura 19 - Identificação dos terminais do relé de sobrecarga
Fonte: Do autor (2014)
 CURIOSIDADE
Você sabia que, com a criação do disjuntor motor, 
os fusíveis e relés de sobrecarga estãocaindo em 
desuso? O disjuntor motor faz o mesmo tipo de 
proteção e ocupa menos espaço. Além disso, no 
caso de uma falha, não é necessário trocar o fusí-
vel.
3.5 relé Falta De Fase
É um modelo de relé que supervisiona a rede trifásica, detectando se há fal-
ta de uma ou mais fases; quando isso acontece, ele desliga o circuito efetuando 
assim a proteção. Possui um retardo de aproximadamente cinco segundos, para 
que ele não atue de forma desnecessária na partida de um motor ou numa possí-
vel falta de fase em um pequeno intervalo de tempo. 
Esse tipo de relé possui um dial onde é possível fazer o ajuste da sua sensi-
bilidade, essa sensibilidade pode variar entre 70 a 90%. O percentual ajustado 
definirá o percentual de queda de uma fase em relação às outras.
3 Componentes de proteção para instalações elétriCas e CirCuitos de Comando 31
3.6 relé De sequênCia De Fase
É utilizado para controle da sequência de fase em circuitos trifásicos e detecta 
quando há inversão da sequência de fases R, S e T. Quando as fases estiverem 
invertidas, seu contato (15 – 18) não comuta, acontecendo assim o bloqueio do 
circuito de comando no qual ele está sendo utilizado. Obrigatoriamente o circuito 
de comando deverá ser ligado no contato aberto (15 – 18), pois quando as fases 
estiverem na sequência correta esse contato vai comutar permanecendo fechado 
até que sua alimentação trifásica seja interrompida.
Agora que você aprendeu sobre os componentes de proteção para instalação 
elétrica, você terá oportunidade de aprender a montar e interpretar circuitos elé-
tricos. Siga em frente!
3.7 CirCuitos De ComanDos elétriCos
Para ter uma interpretação correta dos circuitos elétricos é indispensável que 
você relembre a aplicação e o funcionamento de todos os dispositivos elétricos 
estudados anteriormente. Nesse contexto, conheça e compreenda algumas das 
simbologias mais utilizadas na elaboração de circuitos elétricos (conforme norma 
NBR, IEC, DIN).
3.7.1 Simbologia numérica
Todo o dispositivo de comando tem sua simbologia específica, assim como 
uma identificação alfanumérica, que deve seguir um padrão definido pela norma 
NBR 5280 ou a IEC 1132. Acompanhe, a seguir, alguns exemplos:
a) Numeração dos contatos de potência
•	1, 3 e 5 – Circuito de entrada
•	2, 4 e 6 – Circuito de saída
b) Numeração dos contatos auxiliares
•	1 e 2 – Contato normalmente fechado, 1 entrada e 2 saída
•	3 e 4 – Contato normalmente aberto, 3 entrada e 4 saída
Os contatos auxiliares do contator são identificados por dois números, o pri-
meiro indica a sequência do contato e o segundo indica se ele é NA ou NF, por 
exemplo: 31 – terceiro contato indicando que é NF.
proteção e comandos32
Função (NF)
Número de Função (NA)Número de sequência (1º contato)
Sequência (2º contato)
-1 -3
-4-2
Figura 20 - Identificação dos terminais auxiliares
Fonte: Adaptado de Weg (2007a)
Os terminais das bobinas dos relés e contator são identificados de forma alfa-
numérica A1 e A2. 
Agora que você conheceu um pouco mais sobre as simbologias utilizadas em 
circuitos elétricos, conheça alguns conceitos básicos utilizados em comandos elé-
tricos.
3.7.2 contato de Selo
De forma simples o contato de selo memoriza o pulso gerado num botão pul-
sante, ou seja, é utilizado um contato, geralmente de um contator, ligado em pa-
ralelo com o botão liga. Observe a figura a seguir.
Fusível
Contato auxiliar
relé de sobrecarga
Botão desliga
Botão
liga
Bobina do
contator
contato
de selo
F1
FT1
S0
S1 K1
K1 H1
Figura 21 - Exemplo de aplicação do contato de selo
Fonte: Do autor (2014)
3 Componentes de proteção para instalações elétriCas e CirCuitos de Comando 33
Perceba que, quando o botão liga for acionado, o contator recebe a tensão na 
sua bobina, e mesmo após o botão ser liberado, mantém a bobina energizada por 
meio do contato de selo.
3.7.3 intertravamento
Utilizado para evitar a ligação de um dispositivo antes que o outro dispositivo 
permita que isso aconteça, ou seja, um dispositivo fica dependente da manobra 
do outro. Acompanhe na figura a seguir.
M
3 ~
R
S
T
F1
FT1
FT1
K1
K1
N
K1
K1
Q1
S1
S1S2
S2
S
S0
H1 H2K2
K2
K2
Figura 22 - Intertravamento de um circuito com reversão motor trifásico
Fonte: Do autor (2014)
No exemplo anterior, está apresentada uma partida reversora, em que fica de-
talhada a importância do intertravamento (na figura apresentada foi executado o 
intertravamento entre os contatos auxiliares das contatoras e um intertravamen-
to com as botoeiras), onde um contator só poderá ser acionado quando o outro 
não estiver atuando.
proteção e comandos34
Casos e relatos
Importância do esquema elétrico e da simbologia numérica dos cir-
cuitos
Em uma empresa de fabricação de máquinas, foram feitas melhorias em 
vários painéis e descobriu-se que um deles não possuía o esquema elétrico. 
Para desenhar o esquema elétrico do painel e também adequá-lo à NR10, o 
eletricista teve que seguir todos os fios e fazer verificação com o multíme-
tro. Com isso ele percebeu a importância do esquema elétrico e da simbo-
logia numérica dos circuitos.
3.7.4 Proteção de circuitoS elétricoS
Todos os dispositivos de segurança utilizados para proteger o circuito elétri-
co, tais como relé de sobrecarga, disjuntor, fusível, botão de emergência, entre 
outros, deverão ser interligados em série, quando qualquer um deles for atuado 
o circuito deverá ser interrompido imediatamente. A figura a seguir mostra um 
exemplo de interligação de segurança.
Fusível
Relé de 
Sobrecarga
Botão desliga1
Botão desliga2
F1
R
FT1
S01
S02
51
K1
K1
N
Figura 23 - Exemplo de proteção de circuitos elétricos
Fonte: Do autor (2014)
Na figura anterior, foi apresentado um exemplo de partida direta; nele você 
pôde compreender como devem ser interligados os dispositivos de segurança. 
3 Componentes de proteção para instalações elétriCas e CirCuitos de Comando 35
Note que se qualquer um dos quatro dispositivos for atuado desliga imediata-
mente o contator K1, fazendo o desligamento do motor.
reCapitulanDo
Neste capítulo você aprimorou seu conhecimento a respeito do funcio-
namento e da aplicação dos dispositivos de proteção como, por exemplo: 
fusíveis, disjuntores, relés aplicados e os dispositivos aplicados na prote-
ção dos motores. Além disso, você conheceu alguns passos para mon-
tar e interpretar um circuito elétrico, bem como conheceu a simbologia 
utilizada nos componentes aplicados nesses circuitos. Agora é a hora de 
conhecer os métodos utilizados para efetuar a partida dos motores elé-
tricos. Fique ligado!
4
Chaves de partida
Os motores elétricos apresentam uma corrente de partida muito elevada, isso acontece por-
que o motor tem uma mudança do estado de inércia em que se encontra, podendo chegar de 
seis a oito vezes a corrente nominal, levando em consideração partida em vazio. Sob carga, este 
valor pode chegar até dez vezes o valor da corrente nominal, com isso tem-se a necessidade de 
dimensionar o cabeamento com diâmetro bem maior, levando em consideração este pico de 
corrente. Outro item importante que deve ser analisado é o fator de potência, que é monitora-
do pela concessionária. Como picos de corrente, pode haver uma queda no fator de potência, 
por um instante, elevando o valor a ser pago na conta de energia. Para minimizar este pico de 
corrente no momento da partida, existem alguns métodos de acionamentos que podem ser 
aplicados, os quais você estudará a seguir. 
Assim, ao final deste capítulo, você terá subsídios para:
a) efetuar a partida de um motor elétrico; 
b) identificar um possível problema que possa acontecer no circuito de partida do motor;
c) conhecer o funcionamento e a aplicação de um inversor de frequência e de uma soft-
starter;
d) parametrizar um inversor de frequência ou uma soft-starter.
Inicialmente você estudará sobre chave de partida direta. Vamos lá!
4.1 Partida direta
Neste método, utilizado para efetuar a partida do motor, existe um único contator queexe-
cuta a manobra, ligando as três fases diretamente nos terminais de conexão do motor; esse 
método não elimina o pico de corrente na partida. Para o motor esse é o melhor método já que 
sua partida tem valores da tensão e conjugados nominais. 
A partida direta só poderá ser utilizada para partir motores de até 5cv, pois um motor com 
potência superior pode causar eventuais danos às instalações elétricas. Na figura a seguir você 
pode observar o circuito de comando e potência de uma partida direta.
proteção e comandos38
R
S
T
Q1
K1
FT1
FT1
S0
S1 K1
K1
N
H1
F1 Fusível
Contato auxiliar
relé de sobrecarga
Botão
desliga
Botão
liga
Bobina do
contator
contato
de selo
Disjuntor
trifásico
Contatos de
potência K1
Relé de sobrecarga
M
3 ~
Figura 24 - Diagrama de potência e de comando
Fonte: Do autor (2014)
Esse método de partida apresenta algumas vantagens e desvantagens, acom-
panhe:
vantagens desvantagens
Simples e de fácil construção; conjugado de parti-
da elevado; partida rápida; baixo custo.
Apresenta queda de tensão na rede de alimenta-
ção, podendo ocasionar interferência nos outros 
equipamentos interligados na mesma rede; 
tem-se a necessidade de superdimensionar os 
dispositivos e cabos, encarecendo os custos de 
instalação; imposição das concessionárias que 
limitam a queda de tensão na rede.
Quadro 4 - Vantagens e desvantagens do método partida direta
Fonte: Do autor (2014)
 CURIOSIDADE
Você sabia que a partida direta é o melhor tipo de 
partida para o motor elétrico? Ela permite que o 
motor trabalhe com fator de potência e rendimen-
to nominal. No entanto, ela pode prejudicar outros 
equipamentos conectados na rede, por isso, ela só 
é recomendada para motores com menos do que 
5CV de potência.
4 Chaves de partida 39
Sabendo que a partida direta tem suas limitações, e não diminui o pico de cor-
rente no momento da partida, há então a necessidade de utilizar outro método 
que venha reduzir esta desvantagem. É o que você vai ver na próxima seção.
4.2 Partida estrela-triângulo 
Neste método de partida do motor uma tensão reduzida é utilizada para ali-
mentar as bobinas do motor durante sua partida. Na partida as bobinas são fecha-
das em estrela, recebendo 58% da tensão nominal. A figura a seguir mostra um 
motor seis pontas com o fechamento das bobinas em estrela.
1 S
4 5
6
3T
2
U∆=UY.0,58
Figura 25 - Ligação estrela com tensão de triângulo (UΔ)
Fonte: Adaptado de Weg (2007a)
Depois de decorrido certo tempo, em média 10s, as bobinas do motor deverão 
ser ligadas em triângulo, assumindo a tensão nominal da rede de alimentação. A 
figura a seguir mostra um motor de seis pontas com o fechamento das bobinas 
em triângulo.
R
6
3
T52
4
S
1
U∆
Figura 26 - Ligação triângulo com tensão de triângulo
Fonte: Adaptado de Weg (2007a)
proteção e comandos40
Esse método proporciona uma redução de corrente de partida de aproxima-
damente 33% de seu valor normal. Deve ser utilizada em máquinas que possuam 
um conjugado resistente de partida, até 1/3 do conjugado de partida do motor. 
É indicado para partir máquinas em vazio ou com pouca carga; a carga total só 
poderá ser aplicada após o motor ter atingido a rotação nominal, e recebendo a 
tensão total da rede.
No instante da comutação, a corrente não deve atingir valores inaceitáveis 
(muito elevados), pois dessa forma a redução de corrente do primeiro instante 
não ocorre no segundo momento, e também o conjugado resistente da carga 
não deve ultrapassar o conjugado de partida do motor. Lembre que para poder 
efetuar a ligação estrela-triângulo o motor deverá ter dupla tensão (220/380V, 
380/660V, 440/760V - esta informação você poderá identificar na placa do motor), 
e ainda possuir no mínimo seis cabos. A figura a seguir mostra um diagrama de 
potência e de comando de uma partida estrela-triângulo.
M
3 ~
R
S
T
N
F1
F4
R
FT1
FT1
KT1
K1
K1
K1S1
S0
KT1
KT1
K1
H1
K2
K2
K2
K2
K3
K3
K3
K3
F2 F3
Y∆
Y
K1 e K2
Fechamento
em triângulo
K1 e K3
Fechamento
em estrela
Figura 27 - Diagrama de potência e comando partida estrela-triângulo
Fonte: Do autor (2014)
Lembre-se de que o relé de sobrecarga deve ser dimensionado levando em 
consideração a corrente que passa pelo contator K1.
vantagens desvantagens
Baixo custo; ocupa pequeno espaço; não possui 
um limite máximo de manobras.
O motor tem que atingir no mínimo 90% da sua 
rotação nominal, na comutação para triângulo, 
se isso não ocorrer o pico de corrente é quase o 
mesmo que o da partida direta; o motor deve 
possuir pelo menos seis terminais de ligação; o 
valor da tensão de rede deve ser o mesmo valor 
de tensão da ligação triângulo, identificada na 
placa do motor.
Quadro 5 - Vantagens e desvantagens do método partida estrela-triângulo
Fonte: Do autor (2014)
4 Chaves de partida 41
4.3 Partida ComPensadora
Este método de partida alimenta as bobinas do motor com uma tensão redu-
zida. Essa redução se dá por meio da utilização de um autotransformador que é 
ligado em série com as bobinas. Depois de decorrido um tempo, as bobinas são 
alimentadas com a tensão nominal da rede. É utilizado para efetuar o acionamen-
to de motores em plena carga.
 FIQUE 
 ALERTA
Esse método de partida é pouco utilizado devido ao custo 
elevado do autotransformador e devido à ocupação de 
muito espaço dentro do painel elétrico, além de possuir 
limitação no número de manobras.
A figura a seguir mostra o diagrama de potência e comando de uma partida 
compensadora.
R
S
T
N
F1 FusíveisF2 F3
M
3 ~
K1 K2 K3
Autotransformador
Relé de
Sobrecarga
FT1
FT1F4R
T1
80%
80
%
80
%
80
% 10
0%
10
0%
10
0%
0%0%0%
H2 H1K3
K3 K3
N
K2
K2
K2S1
S0
K1
K1
K1
K1KT1
KT1
Figura 28 - Diagrama de potência e de comando de uma partida compensadora
Fonte: Do autor (2014)
Note que o autotransformador utilizado para fazer essa redução possui, ao 
longo do seu enrolamento, TAP’s operacionais nas alturas de tensões de 50%, 
65% e 80% da tensão aplicada na fase. O TAP de 80% reduz a corrente, no mo-
mento da partida, 64% do seu valor normal, no TAP de 65% obtém uma redução 
de 42% da corrente de partida, já no TAP de 50% a redução é de 25%.
proteção e comandos42
4.4 Chaves de Partidas eletrôniCas
Agora que você estudou sobre as chaves de partida eletromecânicas é hora de 
conhecer as chaves de partidas eletrônicas, outro modelo utilizado para partida 
de motores e que é um dos métodos mais modernos e que apresenta uma grande 
vantagem ao motor. Esse método possibilita que o motor tenha uma aceleração 
de forma gradativa reduzindo consideravelmente seu pico de corrente durante a 
partida. Acompanhe.
4.4.1 Inversor de frequêncIa
Há alguns anos o controle de velocidade dos motores só era possível por meio 
da utilização de motores de corrente contínua. Porém, esses motores apresentam 
algumas particularidades que fazem com que sua utilização seja bem restrita, en-
tre elas, o alto custo do motor aliado com a necessidade de retificar a tensão da 
rede para ser utilizada na sua alimentação. 
Figura 29 - Inversor de frequência
Fonte: http://www.capacitech.com.br/SA/images/upload/fb530577dec5e126c6322f72fa3dafc9.jpg
Com o surgimento da chamada eletrônica de potência foi possível desenvol-
ver alguns equipamentos que contribuíram para o desenvolvimento tecnológico 
e propiciaram um grande crescimento na indústria brasileira. Entre esses equipa-
mentos está o inversor de frequência, que é o método mais eficiente e econômi-
co para executar o controle de velocidade nos motores de indução trifásicos. A 
figura a anterior mostra um dos modelos de inversor de frequência encontrado 
no mercado.
4 Chaves de partida 43
O inversor de frequência possui a função de controle da velocidade e do tor-
que nos motores de corrente alternada a partir de um comando eletrônico; sua 
utilização apresenta vários benefícios tais como: 
•	redução do número de partidas e paradas bruscas diminuindo o desgaste 
mecânico nos equipamentos (com a utilização derampas de aceleração e 
frenagem);
•	redução de custo e paradas para manutenção (o motor assíncrono exige me-
nos manutenção);
•	redução de ruído em relação ao controle mecânico de velocidade e redução 
de energia.
Princípios básicos do inversor de frequência: em um motor de corrente alter-
nada o valor da rotação é determinado pela frequência da rede e pelo número de 
polos do motor, obtida pela fórmula:
N = 120 . f/p 
Legenda: N = rotação em RPM; f = frequência da rede, em Hz; p = números de polos
O inversor de frequência atua alterando a frequência de alimentação do mo-
tor, então, pode-se considerá-lo uma fonte de tensão com frequência variável. 
Internamente, é formado por um circuito que contempla uma ponte retificadora 
trifásica e dois capacitores como filtro. Esse circuito utiliza o terra como referência, 
formando uma fonte CC simétrica.
M
R
S
T
+Vcc
-Vcc
Controle
Figura 30 - Circuito de um inversor de frequência
Fonte: Franchi (2008)
proteção e comandos44
O barramento CC gerado alimenta um conjunto de seis transistores IGBTs que, 
comutados a partir de uma lógica de controle, criam uma forma de onda alterna-
da (quadrada), cuja frequência varia em função da frequência de chaveamento.
Os pulsos de disparo dos IGBTs precisam ser distribuídos de forma a obter um 
sistema de tensão CA com defasagem de 120°.
 SAIBA 
 MAIS
Saiba mais sobre os inversores de frequência no site da 
YASKAWA, uma empresa japonesa fabricante de equipamen-
tos para controle de motores: <http://catalogo.yaskawa.com.
br/category/inversores-de-frequencia-baixa-tensao>.
Classificação dos inversores de frequência
A estrutura eletrônica de potência dos inversores de frequência que trabalham 
com modulação por largura de pulso é praticamente a mesma, independente do 
fabricante. A única diferença entre eles são as variações que ocorrem no seu cir-
cuito de comando. Então podemos ter, de acordo com sua estrutura de comando, 
dois tipos de inversores:
I. Inversor com controle escalar: possui um sistema que tem como caracte-
rística manter o torque do motor constante, mesmo quando esse apresentar uma 
variação da sua velocidade. Os motores utilizados para serem acionados por esse 
modelo de inversor devem atender as exigências normais e seu controle é feito 
em malha aberta, ou seja, sem realimentação. Esse modelo de inversor geralmen-
te trabalha com frequência operada de 10 a 60Hz.
TENSÃO
60 f
Un
Figura 31 - Curva representativa da variação U/f1
Fonte: Weg (2007b)
Perceba que existe uma relação constante entre tensão e frequência, até o 
limite de 60Hz, em que é atingida a tensão máxima. A partir desse ponto a corren-
1 U/f:
Relação entre tensão e 
frequência do motor, que 
é mantida constante pelo 
inversor, para manter o 
torque constante no eixo.
4 Chaves de partida 45
te e o torque do motor diminuirão, ou seja, terá um aumento da velocidade do 
motor, mas com menor intensidade de corrente e com um menor torque.
Para frequências abaixo de 30Hz também ocorre a redução da corrente e a 
consequente redução do torque do motor, portanto, pode-se concluir que a uti-
lização do controle escalar nos inversores de frequência deve se dar para apli-
cações que não sejam críticas e que não necessitem de controle de torque ou 
grande precisão.
II. Inversor com controle vetorial: há algum tempo apenas o motor de cor-
rente contínua, com sistemas de controle em malha fechada, propiciava um con-
trole de velocidade com respostas rápidas e de alta precisão. Entretanto, com 
o avanço das técnicas vetoriais de controle, a regulação dos motores trifásicos 
tornou-se mais precisa e mais próxima dos resultados alcançados pelos motores 
CC. Sua aplicação é voltada para onde há a necessidade de se ter uma grande 
precisão no parâmetro de velocidade e uma resposta rápida do motor elétrico. 
No inversor com controle vetorial, um sinal vindo de um encoder acoplado ao 
eixo do motor fornece um pulso executando o controle em malha fechada, sendo 
o inversor capaz de receber este sinal, processar e fazer o controle da velocidade 
e do torque do motor. 
Dentre as principais vantagens na utilização do inversor com controle veto-
rial estão: precisão de regulação de velocidade; torque linear para aplicações de 
posição; torque linear para aplicações de tração; baixa oscilação de torque com a 
variação de carga.
Blocos que compõem o inversor de frequência
Agora que você já conheceu um pouco mais sobre inversores de frequência, é 
hora de conhecer os blocos que compõem o inversor. Acompanhe.
Bloco 1 – CPU (Unidade Central de Processamento): armazena todos os parâ-
metros e dados do sistema, e é por meio dela que é executada a geração de pul-
sos de disparo para os IGBTs, isso acontece por meio de uma lógica de controle 
coerente.
Bloco 2 – IHM (Interface Homem/Máquina): é por meio deste componente 
que o usuário tem acesso a todas as informações do inversor: tensão, corrente, 
alarme, frequência de trabalho. Também pode-se parametrizá-lo de acordo com 
sua aplicação.
Bloco 3 – Interfaces: entradas digitais e analógicas que têm a função de con-
trolar a velocidade de rotação do motor.
proteção e comandos46
Bloco 4 – Etapa de potência: é formada por um circuito retificador, denomina-
do barramento DC, que alimenta o circuito de saída do inversor.
Parâmetros do inversor de frequência
Os parâmetros do inversor de frequência permitem ao usuário ler as mensa-
gens que nele aparecem e programar valores e ajustes aplicáveis a uma determi-
nada operação a ser implementada. Esses parâmetros estão acessíveis ao usuário 
através da interface homem máquina (IHM), conforme mostra a figura a seguir:
Figura 32 - IHM (Interface homem máquina)
Fonte: Do autor (2014)
Os parâmetros do inversor de frequência são subdivididos de acordo com suas 
características: parâmetros de leitura, de regulação, de configuração do motor. 
Acompanhe, na sequência, mais informações sobre cada um deles.
Parâmetros de leitura: por meio deste parâmetro o usuário visualiza os valo-
res programados nos outros parâmetros; esses valores visualizados não podem 
ser alterados pelo usuário. Exemplos: corrente, frequência, velocidade, tensão do 
motor, são alguns dos valores encontrados neste parâmetro.
Parâmetros de regulação: valores que podem ser alterados pelo usuário de 
acordo com o tipo de acionamento que se deseja. Exemplos: tempo de acelera-
ção e desaceleração, referência mínima e máxima, são algumas das opções en-
contradas neste parâmetro. 
Parâmetros do motor: parâmetros nos quais o usuário deve informar ou pa-
rametrizar todas as informações referentes ao motor que será utilizado no aciona-
mento. Exemplos: corrente nominal, tensão, rotação e potência.
4 Chaves de partida 47
Casos e relatos
Índice de desgaste elevado dos contatos de potência
Em uma empresa, um tecnólogo elaborou um estudo para saber o porquê 
de em um determinado equipamento haver um índice de desgaste eleva-
do dos contatos de potência da contactora utilizada em uma partida direta; 
aliado a isso ele descobriu que em um ano foram trocados dois motores, 
todos com uma das bobinas abertas. Ele verificou que o equipamento tinha 
em média 15 partidas por hora e estava trabalhando com o relé térmico 
mal dimensionado. Então ele decidiu substituir o modelo de partida que 
estava sendo utilizado por uma soft-starter. Depois desta melhoria o equi-
pamento apresenta uma rampa de aceleração e desaceleração bem suave, 
sem provocar sobrecarga no motor. Já faz mais de um ano e até o momen-
to não apresentou mais nenhuma parada por problemas no motor ou na 
soft-starter. 
4.4.2 soft-starter
São chaves de partida estáticas que asseguram uma aceleração e desacele-
ração progressiva, executando assim uma partida com o aumento gradativo da 
tensão, possibilitando uma partida sem golpes, minimizando o pico elevado de 
corrente. Isso é obtido por meio de um circuito que é composto por tiristores1 em 
antiparalelo, montados dois a dois em cada uma das fases do circuito trifásico.A 
figura a seguir apresenta um dos modelos de soft-starter encontrado no mercado.
Figura 33 - Soft-starter
Fonte: Do autor (2014)
proteção e comandos48
O aumento gradativo da tensão permite que se tenha um controle na rampa 
de aceleração, trazendo grandes benefícios para o motor, entre eles podemos 
citar os mais importantes:
•	controle das características de funcionamento durante o período de partida 
e parada do motor;
•	proteção térmica do motor e da soft-starter;
•	proteção mecânica do equipamento a ser movimentado por redução dos 
golpes.
Além disso, apresenta a vantagem de não possuir partes móveis ou que gerem 
arco elétrico, como nas chaves eletromecânicas.
O funcionamento da soft-starter está baseado na utilização de uma ponte ti-
ristorizada numa configuração antiparalelo. Este controle é executado por uma 
placa eletrônica que tem a finalidade de ajustar a tensão de saída, cujo valor é 
obtido conforme a programação feita pelo usuário.
M
3 ~3REDE
PF
~
UR TC
TCS
T
V
W
+
-
+
-
CARTÃO
ELETRÔNICO
DE CONTROLE
CCS 1.00
ENTRADA
ANALÓGICA
SAÍDA
ANALÓGICA
SAÍDAS A RELÉ
RL1.RL2.RL3
ENTRADAS
DIGITAIS
1
2
Figura 34 - Diagrama de blocos simplificados
Fonte: Franchi (2008)
A figura anterior mostra a tensão da rede sendo controlada por meio de um 
circuito de potência, que é formado por SCRs. Quando se varia o ângulo de dis-
paro dos SCRs, há também a variação do valor da tensão eficaz que é aplicada no 
motor.
2 TIRISTORES:
Componente eletrônico de 
três terminais que quando 
recebe um sinal em um dos 
terminais (gatilho) polariza 
a junção efetuando o 
chaveamento do circuito.
4 Chaves de partida 49
A seguir você irá conhecer algumas das funções encontradas na soft-starter:
I Rampa de tensão na aceleração: função responsável por realizar o aumento 
gradativo e contínuo da tensão eficaz, até que se atinja o valor da tensão inicial de 
partida adequada. Quando a tensão de partida é ajustada num valor (Up), e em 
um tempo de partida (Tp), a tensão aumenta a um valor (Up) até atingir a tensão 
nominal da rede, em um intervalo de tempo, o que possibilita que o motor parta 
suavemente.
Tensão
Rampa de subida da tensão
UNom
Up
TempoTp
Figura 35 - Rampa de tensão na aceleração
Fonte: Adaptado de Weg (2007a)
II Rampa de tensão na desaceleração: o motor pode ter sua parada realizada 
de duas formas: por inércia ou uma parada controlada. Na parada executada por 
inércia, a soft-starter leva a tensão de saída imediatamente a zero, forçando o mo-
tor a ir perdendo velocidade gradativamente. O tempo de parada é relacionado à 
energia cinética da carga que está sendo movimentada. Já na parada controlada, 
a soft-starter reduz gradualmente o valor da tensão até um valor mínimo predefi-
nido, permitindo assim uma parada suave do motor.
Tensão
UNom
Up
TempoTd
Figura 36 - Curva de tensão na desaceleração
Fonte: Adaptado de Weg (2007a)
III Limitação de corrente: esta função limita a corrente ao valor necessário 
para que seja vencida a inércia da carga, possibilitando a aceleração da mesma. 
proteção e comandos50
Esse recurso garante um acionamento suave e permite também que quando os 
sistemas de proteção atuarem não prejudiquem o restante da instalação.
Limitação Tempo
Corrente
Tensão
I lim
Up
Figura 37 - Limitação de corrente
Fonte: Adaptado de Weg (2007a)
A soft-starter garante ao motor toda a proteção necessária, e quando uma das 
proteções atua uma mensagem é enviada, permitindo ao usuário visualizar na 
IHM a falha ocorrida. A seguir serão apresentados os principais tipos de proteções:
I sobrecorrente imediata na saída: máximo valor de corrente que a soft-star-
ter permite que seja conduzida para o motor por período de tempo pré-ajustado.
II subcorrente imediata: mínimo valor de corrente que a soft-starter permite 
que seja conduzida para o motor num período de tempo pré-ajustado. 
Além das proteções citadas anteriormente, a soft-starter pode apresentar mui-
tos outros parâmetros de proteções, como por exemplo, sequência de fase in-
vertida, falta de fase na rede e no motor e sobretemperatura nos tiristores; esses 
parâmetros podem ser encontrados apenas em alguns modelos, dependendo do 
fabricante.
III economia de energia: esta função é aplicada em situações em que o motor 
está trabalhando com carga reduzida, em vazio, por um longo período de tempo. 
Quando isso acontece, a tensão nos terminais é reduzida e, consequentemente, 
reduz-se a corrente e as perdas no entreferro. Como o conjugado do motor é 
proporcional ao quadrado da tensão aplicada, com a redução da tensão ocorre a 
redução do conjugado. É importante ressaltar que esta função não oferece van-
tagem em situações em que o motor opere com carga reduzida por um pequeno 
intervalo de tempo.
4 Chaves de partida 51
reCaPitulando
Neste último capítulo você conheceu os métodos de partidas efetuados 
em motores e principalmente em que condições cada uma delas pode 
ser aplicada. Além disso, você conheceu o funcionamento e a aplicação 
de outro método utilizado para dar partida em um motor, que são as cha-
ves de partidas eletrônicas, bem como os parâmetros mais utilizados em 
inversores e soft-starters. Parabéns! Você acaba de concluir os estudos 
desta unidade curricular, agora está preparado para a próxima unidade 
que abordará a manutenção desses dispositivos. Bons estudos!
REFERÊNCIAS
BISONI, Paulo Roberto. Instalações elétricas em baixa tensão industrial: Florianópolis: SENAI/SC, 
2010. 
FRANCHI, Claiton Moro. Acionamentos Elétricos. 4. ed. São Paulo: Érica, 2008.
SENAI (2010)SIEMENS. Dispositivos de Baixa Tensão. Disponível em: <http://www.industry.
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VAZ, Frederico Samuel de Oliveira. Manutenção elétrica. SENAI/SC, 2010. 134 p.
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WEG. Catálogo de Relés de Proteção e Temporizadores WEG. Jaraguá do Sul: WEG, 1999.
WEG. Catálogo de temporizadores. Jaraguá do Sul - SC: WEG, [200-]i.
WEG. Manual de Comando e Proteção: módulo 1 (APRESENTAÇÃO EM PPT). Jaraguá do Sul: WEG, 
[200-]k.
WEG. Manual de Comando e Proteção: módulo 1. Jaraguá do Sul: WEG, [200-]c. 314 p.
WEG. Manual de Contatores. Jaraguá do Sul - SC: WEG, [200-]h.
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______. Lâmina bimetálica. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/
Rel%C3%A9_t%C3%A9rmico>. Acesso em: 23 set. 2014.
______. Relés auxiliares. Disponível em: <http://www.findernet.com/ro/node/42994>. Acesso em: 
23 set. 2014..
MINICURRÍCULO DO AUTOR
Celso de Oliveira Araujo é técnico em eletrotécnicapela instituição CEDUP de Joinville, e téc-
nico em Eletrônica, na mesma instituição. Graduado em Tecnólogo em Manutenção Industrial 
pela instituição Sociedade Educacional de Santa Catarina (Sociesc). Atua na área de manutenção 
elétrica há 16 anos, atualmente em uma empresa multinacional. Atua desde 2013 no SENAI SC na 
unidade de Joinville, na qual ministra aulas para o curso técnico em Eletromecânica.
ÍNDICE
A
Aceleração 42, 43, 46, 47, 48, 49
B
Botoeiras 18, 19, 20, 33
C
Comandos elétricos 31, 32, 33
Contatores 11, 13, 14, 15, 29
D
Desaceleração 46, 47, 49 
Disjuntores 23, 24, 28, 35
F
Fusíveis 24, 25, 26, 27, 28, 30, 35
I
Inversor 9, 37, 42, 43, 44, 45, 46, 51
L
Lâminas 27, 28
M
Motores elétricos 35, 37
P
Parâmetros 45, 46, 50, 51
R
Relé 15, 16, 17, 19, 28, 29, 30, 31, 32, 34, 35, 40, 47
Relés auxiliares 15, 16
Relés de tempo 16
S
Soft-starter 9, 37, 47, 48, 49, 50, 51
DIRETORIA DE EDUCAÇÃO E TECNOLOGIA - DIRET
Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti
Diretor de Educação e Tecnologia
SENAI - DEPARTAMENTO NACIONAL
Unidade de Educação Profissional e Tecnológica - UNIEP
Felipe Esteves Pinto Morgado
Gerente Executivo de Educação Profissional e Tecnológica
Nina Rosa Silva Aguiar
Gerente de Educação Profissional e Tecnológica
Sinara Sant’Anna Celistre
Gestora do Programa SENAI de Capacitação Docente
Nathália Falcão Mendes
Analista de Desenvolvimento Industrial
SENAI - DEPARTAMENTO REGIONAL DE SANTA CATARINA
Selma Kovalski
Coordenação do Desenvolvimento dos Livros no Departamento Regional
Raphael da Silveira Geremias
Gerência de Educação no SENAI em Joinville 
Carla Micheline Israel
Coordenação do Projeto
Michele Antunes Corrêa 
Coordenação Técnica de Desenvolvimento de Recursos Didáticos
Celso de Oliveira Araujo
Elaboração
Carlos Eduardo Carvalho
Celso Picolli Filho
Revisão Técnica
Daniela Viviani
Design Educacional
Tatiane Hardt
Ilustrações e Tratamento de Imagens
Diagramação
Roseli Müller Izolan
CRB-14/472
Ficha Catalográfica
i-Comunicação
Projeto Gráfico
Jaqueline Tartari
Contextuar
Revisão Ortográfica e Gramatical
Jaqueline Tartari 
Contextuar
Normalização
	Introdução
	Componentes para instalações elétricas industriais
	2.1 Contatores
	2.2 Relés auxiliares
	2.3 Relés de tempo
	2.4 Botoeiras e sinaleiros
	3.1 Disjuntores
	Componentes de proteção para instalações elétricas e circuitos de comando
	3.2 Fusíveis
	3.3 Disjuntor motor
	3.4 Relé de sobrecarga
	3.5 Relé falta de fase
	3.6 Relé de sequência de fase
	3.7 Circuitos de comandos elétricos
	3.7.1 Simbologia numérica
	3.7.2 Contato de selo
	3.7.3 Intertravamento
	3.7.4 Proteção de circuitos elétricos
	Chaves de partida
	4.1 Partida direta
	4.2 Partida estrela-triângulo 
	4.3 Partida compensadora
	4.4 Chaves de partidas eletrônicas
	4.4.1 Inversor de frequência
	4.4.2 Soft-starter
	REFERÊNCIAS
	MINICURRÍCULO DO AUTOR
	Índice